一种新型660MW火力发电机组空预器密封间隙调整标尺的应用

张绍伦,廖云龙,何毅,朱正匀

1.摘要：随着社会不断发展，供电需求越来越高，火力发电机组长周期运行已成常态。回转式空预器在长周期运行中，密封片磨损量较大，空预器漏风率偏高，严重影响机组经济性。在日常等级检修中，寻找一种新型空预器密封间隙调整标尺，规范空预器密封片间隙调整标准和方法，对降低空预器漏风率，提高机组运行效率，具有实际意义。

2.关键词：660MW火力发电、回转式空预器、新型标尺、密封间隙调整

3.设备简介：

3.1锅炉

国能福泉发电有限公司福泉热电厂2×660MW超临界机组锅炉为东方锅炉有限公司制造的超临界本生直流锅炉，锅炉型号DG2141/25.4-Ⅱ7型 ，锅炉本体采用∏型布置，一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风、露天布置、前后墙对冲燃烧方式，采用内置式启动分离系统。

3.2空预器

本空气预热器是三分仓型式，根据美国C-E预热器公司技术进行设计和制造。型号LAP13494/2500表示容克式空气预热器，转子直径φ13494毫米，蓄热元件高度自上而下分别为400、1050和1050毫米，冷段1050毫米蓄热元件为耐腐蚀搪瓷传热元件，热段1450毫米蓄热元件为碳钢，每台预热器金属重量约728吨，其中转动重量约548吨(约占总重75%)。

转子由置于下梁中心的推力轴承及置于上梁中心的导向轴承支撑，并处在一个九边形的壳体中，上梁、下梁分别与壳体相连，壳体则坐落在钢架上。电驱动装置安装在下梁的下部，通过与转子接轴联接，带动转子以0.99转/分的转速旋转。为了防止空气向烟气侧泄漏，在转子上、下端半径方向，外侧轴线方向以及圆周方向分别设有径向、轴向及旁路密封装置，此密封装置采用双密封结构以降低漏风率。

3.2.1工作原理

三分仓容克式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内，转子以 0.99转/分的转速旋转，其左右两半部份分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。

4.空预器漏风的种类

4.1 携带漏风：主要是空预器在转动过程中，一部分驻留在换热元件中的空气被携带到烟气中去，一部分驻留在换热元件中的烟气被携带到空气中去。这种情况造成的漏风量很小，是空预器的构造无法避免的。

4.2 直接漏风：主要是空预器结构本身为保证安全运行而使烟气与空气之间存在一定间隙；同时，由于烟气和空气之间存在压差也会漏风。对于三分仓空预器，它不但空气区和烟气区之间的间隙漏风，还有一次风仓和二次风仓之间漏风。另外，外界的空气也可以通过转轴和机壳之间的间隙漏入烟气区。

4.3 为减小空预器漏风，回转式空预器均装设有密封装置。主要有径向密封、轴向密封和环向密封。

5.设备主要问题

国能福泉发电有限公司#2机组运行中空预器漏风率偏高为6.827%，锅炉效率偏低为90.769%。

6.漏风率影响

6.1 漏风率降低，可保证锅炉燃烧氧量充足，减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟损失，排烟温度降低，锅炉效率提高。

6.2 漏风率降低，减少空气和烟气流量，降低送、一次风机和引风机电耗，同时也避免因风机出力不足而影响整台机组出力。

6.3 漏风率降低，减少空预器出口烟气流量，降低烟气流速，使得静电除尘器的效率增加。同时，在空预器下游的设备磨损降低，维修、维护工作量减少。

6.4 对空预器本身，漏风率减少，空气侧漏向烟气侧的流量下降，流速降低，各易磨损件的寿命延长，维修、维护工作量减少。

6.5 空预器漏风率降低，一定程度上减少供电煤耗。

7.新型标尺应用

7.1 结构：主要由调节手柄、轴承室组件、调节螺栓、手柄固定销、标尺外壳、刻度尺、刻度尺座等组成，详细如下图：

 

7.2 操作方法：通过向左/右操作调节手柄，带动调节螺栓转动，使得刻度尺上/下移动，当达到满足使用要求的刻度时，将锁紧螺栓拧紧，得到固定标准刻度，进行间隙调整工作。

7.3 应用方法

7.3.1 热端径向密封调整

7.3.1.1 机组停运后，选择合适位置，在热端沿转子半径方向，架设一长6米、宽100槽钢作为辅助尺，辅助尺与中心筒端水平面高度在80mm—120mm范围任意高度，辅助尺与T型钢水平面高度同样在80mm—120mm范围任意高度，辅助尺不需要找水平。

7.3.1.2 辅助尺架设好以后，在其下方中心筒端与T型钢端各选择一点，拉设水平线，以国能福泉发电有限公司为列，水平线与中心筒端水平面距离为0，与T型钢端水平面距离为4mm，水平线两端固定，中间绷直拉紧，始终保持水平无变化。

7.3.1.3 辅助尺与水平线架设好以后，可以在辅助标尺上，从圆心至圆周方向位置选择五个点，该五个安装点根据锅炉厂设备说明要求设置，安装新型标尺。依次从圆心至圆周方向排序，按照1mm、3mm、6mm、4.5mm、1.5mm将新型标尺刻度尺调整至水平线下相应刻度后拧紧锁紧螺栓固定。

7.3.1.4 然后将径向密封片提升至刻度尺结合面处，依次紧固径向密封片螺栓。

7.3.2 轴向密封调整

7.3.2.1 轴向辅助标尺架设。沿转子轴向方向，在机壳上，对应T型钢和L型钢外弧面各选取一个点，架设长2.5米、宽80mm的槽钢作为轴向辅助标尺，要求与空预器轴向密封板垂直度保持一致。

7.3.2.2 按照热端至冷端方向，拉设轴向辅助标尺水平线。

7.3.2.3 在轴向辅助标尺上安装新型标尺，按照锅炉厂设备说明书给定的间隙标准,T型钢和L型钢外弧4mm，将新型标尺刻度调整至标准值拧紧锁紧螺栓固定。

7.3.2.4 将轴向密封片提升至新型标尺刻度尺结合面处，依次紧固轴向密封片螺栓。

7.3.3 冷端径向密封调整

7.3.3.1 冷端辅助标尺和新型标尺架设安装方法见热端，冷端内侧径向密封间隙为0，冷端外侧径向密封间隙为35mm。

8.结论

8.1 国能福泉发电有限公司#2机组空预器检修后，在605MW工况下，空预器A侧漏风率为4.279%，B侧漏风率为4.471%，平均漏风率为4.471%，与检修前漏风率6.287%相比下降2.356%。

8.2 国能福泉发电有限公司#2机组空预器检修后，在605MW工况下，锅炉效率为92.222%，比修前锅炉效率90.769%相比提高1.453%。

8.3 新型空预器密封间隙调整标尺应用后，空预器漏风率大大降低，锅炉效率提升明显，应用取得成功。

参考文献：

1.《电厂锅炉原理》（第二版），丁立新，中国电力出版社；

2.《锅炉本体检修规程》，吴平/朱正匀/李光洋，国能福泉发电有限公司；

3.《工程力学》第四版，北京科技大学/东北大学，高等教育出版社；

4.《热工过程自动调节》第二版，主编丁轲轲，副主编刘久斌/林青，中国电力出版社。